[發明專利]多堆燃料電池發電系統及其檢測、運行和保護停機方法

在審

• 申請號: 202310014505.2
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116130732A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張威;劉智亮;朱偉睿;倪梓榮;黃文英
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H01M8/2457
• 分類號: H01M8/2457;H01M8/04089;H01M8/04746;H01M8/0438;H01M8/04302;H01M8/04225;H01M8/04303;H01M8/04228;H01M8/22
• 代理公司: 北京麥寶利知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11733
• 代理人: 劉麗萍

1.一種多堆燃料電池發電系統，其特征在于，所述系統包括：

N個并聯的單模塊電堆系統，每個單模塊電堆系統包括M個串聯的電堆，其中N和M為正整數；

與每個單模塊電堆系統相連接的氫氣管路系統和氮氣管路系統，分別為燃料電池發電系統中每個電堆提供氫氣和氮氣；

其中，所述氫氣管路系統包括：與每個單模塊電堆系統連接并且用于控制相應單模塊電堆系統的氫氣進入的電磁閥；

其中，所述氮氣管路系統包括：與每個單模塊電堆系統連接并且用于控制相應單模塊電堆系統的氮氣進入電磁閥。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述氫氣管路系統包括：依次連接的氫氣進氣控制部分、氫氣管路保護部分、單模塊電堆系統氫氣管路連接部分，氫氣進氣控制部分輸出的氫氣通過多通管道分別進入氫氣管路保護部分和單模塊電堆系統氫氣管路連接部分；其中單電堆連接部分包括：

分別與每個單模塊電堆系統連接的電磁閥，用于通過遠程自動開啟和關閉相應的單模塊電堆系統的氫氣管路；

分別與每個單模塊電堆系統連接的球閥，用于通過手動開啟和關閉相應的單電堆模塊系統的氫氣管路。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述氫氣進氣控制部分包括：

第一球閥，用于人為控制氫氣的手動關閉和開啟；

氫氣過濾器，用于對進入所述發電系統的氫氣進行過濾；

第一壓力傳感器，用于檢測氫氣進氣的壓力值；

電動球閥，用于遠程控制氫氣進氣管路的開啟和關閉；

第一減壓閥，用于將氫氣的進氣壓力降低至電堆合適的工作壓力。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述氫氣管路保護部分包括：

泄壓閥，當第一減壓閥失效或減壓后氫氣管路壓力超出限定值時，所述泄壓閥自動泄壓以保護氫氣管路系統中的閥件和電堆；

第二球閥，用于系統檢修時通過排空口排空管道內殘余的氫氣；

阻火器，用于阻止氫氣管路排空口著火而引起的管路回火。

5.根據權利要1所述的系統，其特征在于，所述氮氣管路系統包括：氮氣進氣控制部分、通過多通管道與所述氮氣進氣控制部分相連接的單模塊電堆系統氫氣管路連接部分，

其中，所述氮氣進氣控制部分包括：

用于控制氮氣的進入氮氣管道的單向閥；

第二減壓閥，用于將氮氣的壓力降低至合適的吹掃工作壓力；

第二壓力傳感器，用于檢測氮氣進氣壓力值；

其中所述單模塊電堆系統氫氣管路連接部分包括：

分別與每個單模塊電堆系統連接的電磁閥，用于通過遠程自動開啟和關閉相應的單模塊電堆系統的氮氣管路；

分別與每個單模塊電堆系統連接的球閥，用于通過手動開啟和關閉相應的單電堆模塊系統的氮氣管路。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，在氫氣和氮氣通過氫氣管路系統和氮氣管路系統進入每個單模塊電堆系統時，在每個單模塊電堆系統的輸入設置壓力傳感器，用于分別進行單模塊電堆系統啟動前的壓力檢測。

7.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，其中，每個單模塊電堆系統中的每個電堆與脈沖排放閥相連接，通過脈沖排放閥與每個單模塊電堆系統的阻火器相連接用于阻止管路回火。

8.一種多堆燃料電池發電系統的氣密性檢測方法，其特征在于，所述多堆燃料電池發電系統包括權利要求1-7任一項所述的多堆燃料電池發電系統，所述方法包括：

關閉單模塊電堆系統氫氣管路的電磁閥，并打開單模塊電堆系統氮氣管路電磁閥，延時第一預設時間；

關閉單模塊電堆系統所有脈沖排放閥；然后關閉單模塊電堆系統氮氣管路電磁閥，并檢測該單模塊電堆系統壓力值P0；

延時第二預設時間后，檢測單模塊電堆系統壓力值P1，判斷P0-P1是否小于等于預設的閾值，如果P0-P1小于等于預設的閾值則，該單模塊電堆系統氣密性檢測合格，否則氣密性檢測不合格。